弱电人一定要学会的技能IP子网如何划分和具体操作方法.docx

《弱电人一定要学会的技能IP子网如何划分和具体操作方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《弱电人一定要学会的技能IP子网如何划分和具体操作方法.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、弱电人一定要学会的技能，IP子网如何划分和具体操 作方法对于所有从事IP网络方面工作的工程师来说，进行IP子网划分操作属于一个 必备的关键技能，也属于必须掌握的专业内容;但对于初学者来说，真正理解 IP子网划分的概念也是一件相当困难的事情。这么多年来，我经常看到由于 不恰当的教授模式导致初学者无法真正掌握IP子网划分概念的本质。实际 上，有一种易于理解的方式可以轻松地说明这一问题。通过自创的图形化方 法和计算机快捷方式，我已经帮助无数人掌握了子网划分的关键。在本文 中，我将就该问题倾囊而授，将所有的关键点都讲述出来。IP地址和子网IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是“网络

2、之间互连的协议”，也就 是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议，适用范围包括了从最小的 私人网络到最大的全球互联网在内所有类型的计算机网络。在网络中，每一 台网络设备都拥有单独的IP地址作为标识符。IP地址由从。到42亿9496万 7295范围内的32位数字组成。因此，理论上说，这就意味互联网最多可以包 含大约43亿个单独系统。但是，这么大的规模对于网络管理来说，是非常的 不方便，因此，它被分为四个部分，每个部分都是由一个8位字节组成，中 间用号给予分割。由于二进制数字太长阅读起来不是很方便，所以它被转 换为0到256之间的十进制数字。下面显示的数字就是IP地址的实际形式。地址掩码二进制

3、地址二进制掩码1721612220410101100 00010000 01111010 110011001 IP地址2552550011111111 11111111 00000000 00000000 懂码网络部分t机部分依次增加252台主机0.0.1.1依次增加252台主机.0.0.2.1依次增加大约40亿台主机子网，顾名思义，指的是次级网络，也就是位于一张大型网络中的小网 络。最小的没有包含更多分支的子网被认为是一个单独的“广播域”，通过一 台以太网交换机建立起一张局域网(LAN)。对于网络来说，广播域服务是一 项非常的重要功能，因为它可以实现让网络设备通过介质访问控制地址直接 进行连

4、接，而不必经多张子网，甚至整个互联网。通过介质访问控制地址进 行连接的通讯方式仅仅限制在一个较小的网络中，因为它们依靠地址解析协 议广播找到自己的办法，会带来广播噪音，当广播噪音大到淹没了正常广播 信息的时间，通讯就无法进行了。处于这种原因，通常情况下常见的子网是8 位的，或者说正好一个字节，但稍微大一些或者小一些也是被容许的。子网需要有开始和结束的数字，通常情况下开始的数字一定是特殊的， 在很多情况下，结束的数字也是特殊的。开始的数字被叫做“网络身份标识 码”，结束的数字则被称为“广播身份标识码”。由于它们属于用于特殊用途的 特殊数字，所以你不能使用这些数字。对于一张特定的子网来说，网络身份

5、 标识码是正式的身份标志，而结束数字是网络中的每台设备接听广播信息的 广播地址。在你介绍子网的时间，必须提到网络身份标识码和子网掩码，只有这样，才能确定网络的实际大小。如果你想将数据发送到子网内的所有设 备上（举例来说群体广播），把它发送到广播地址就可以了。在本文后面的部 分，我将告诉你图形数学方面的一个简单办法来轻松地确定子网的网络和广 播身份标识码。图形子网学习法这么多年来，我看到的是人们为掌握IP子网划分的技术绞尽脑汁，因 此，我非常希望能够找到一种更好的方法来解决这个问题。很快，我就意识 到了，问题的关键在于IT领域的很多初学者缺乏数学方面的基础，对于二进 制数字概念的理解存在困难。为

6、了减轻这种能力上的差距给学习带来的困 难，我找到了一种比较有效的解决方法：图形展示法，可以更明确地说明子 网的本质，具体内容你可以查看图A。在这个例子中，我们是位于从10.0.0.0 到的IP地址范围中。需要注意的是，最后的IP地址是下 一个子网的开始数字，实际上这个子网是在10031.255就已经结束。通常情况下，数字每增加一位，就意味着子网规模翻了一番，容纳主机 的数量也随之增长。最小的分类包含了 8位数字，也就是说，子网内可以包 含256台主机，由于第一个和最后一个网络地址无法使用，可以网络中最多 只能有254台主机。确定子网中可以容纳可用主机最大数量的最简单的办法 就是用2的子网实际位

7、次方减去2。对于9位来说，就是2的9次方减去2（我 们不能使用的开始和结束的数字），即512减去2,可用主机最大数量是510 台。而对于13位的网络来说，我们能够获得的可用主机最大数量就是如上图 所示的结果高达8190台。怎样才能正确地进行子网划分操作子网可以进一步划分为较小甚至更小的子网。划分网络时，最应该注意 也是最重要的一点就是不能任意的选择开始和结束的数字。划分的过程必须 基于二进制的概念。学习划分的最好途径就是根据我提供的子网学习法找出 有效的子网。和其它方法一样，采用子网学习法时，我们要做的也是找到中间点，并 将它平均分为两个部分。接下来，在标注完标记后，我们在各个部分中继续进行平

8、均分配的操作。在上面提供的例子中，我们进行了五次的平均分配操 作。如果你仔细观察有效（绿色）的子网模块，就会发现，所有的子网开始标志 都是不低于结束标志的。这个是由于数学方面的原因造成的，我们会在文章 的后面给予说明，但通过图形明确显示出来的结果比其讲述数学原理更有助 于学习者的理解。子网掩码的作用在确定子网规模的时间，子网掩码起着关键的作用。仔细看图C。特别 要注意图中红色的数字。当你划分子网的时间，这八个特殊数字是关键中的 关键，它们是 255、254、252、248、240、224、192 和 128。在 IP 网络建立 时，你会频繁的看到这些数字，牢记它们将会让你的工作更加轻松。Sub

9、net mask quick referenceHost Bit lengthmathMax hostsSubnet maskMask octetBinary maskMask lengthSubnet length02昨1255.255.255,25541111111132012A1 =2255.255.255,25441111111031122A2=441111110030232A3=8255.255.255,24841111100029342A4=16255.255.255,240411110000284525=3241110000027562哈6441100000026672A7 二1

10、2841000000025782舟二25631111111124892=512311111110239102A10=10243111111002210112A11 =2048311111000211112240963111100002012132A13=8192311100000191314214=163843110000001814152A15=327683100000001715162A16=65536211111111161617217=1310722111111101517182A18=2621442111111001418192A19=5242882111110001319202A2

11、0=10485762111100001220212A21 =2097152211tOOOOD1121222A22=41943042110000001022232A23=8388608210000000923242A24=16777216111111111824在图中，我给出了三种不同规模的网络。通常情况下，我们经常看到的 是前两种，主机位长度在。到16的范围。在数字用户线路和北美24路脉码调制也就是T1线路中，经常使用的是0到8位的范围。而在专用网络中通常 使用的是8到24位的范围。需要注意的是，在二进制中所有的。是从右向左的。二进制形式的子网 掩码将所有的一放在左侧，而右侧则是所有的0。0的

12、数量和子网的长度是一 致的。从我给出的例子中，可以到看这个非常有趣的规律，因为位于右侧的 所有8位字节都包含了 0,而在左侧的所有8位字节都是由一组成。因此，我 们看一下一个子网长度是十一位的子网掩码的话，它的二进制子网掩码完全 形式就是11111111.11111111.11111000.00000000。你可以看到，在整个子网 掩码中，是在第3个8位字节，子网掩码从1转换到0。这个子网掩码转换出 来的结果就是子网掩码为什么被叫做“掩码”子网掩码不仅可以用来确定子网的规模，而且也可以用来判断子网的结 束位置，只要你有网络中的任意IP地址就可以实现这样的查询。为什么子网 掩码被称做“掩码”呢？

13、因为它实际上忽略了主机位而只是提供了网络身份标识 码作为子网的开始。重要的是你知道了子网的开始和规模，就可以找到结束 的位置，也就是广播身份标识码。只要找到任意的网络IP地址和子网掩码，就可以利用AND操作获得网 络身份标识码。举例来说，网络IP地址和子网掩码 是怎样被用来确定网络身份标识码的。在这里需要注意的是， 它们通常会被简写为10.20.237.15/21, 21指的是子网掩码的长度。当子网掩码中有11个0的时间，就意味着子网的规模是11位长。这也 就说明，有2的11次方，或者说2048台主机可以出现在这个网络中，这个 子网最后的IP地址是。在第三个8位字节可以看到3个0,这 就意味着

14、在IP地址的第3位出现了差异，也就是2的3次方，或者说8的差 别。因此，下一个子网的开始是10.20.232+8.0,也就是。我们在 这个地址上降低1,就获得了 10.20.239.255,亦即本子网的结束位置。因为IP子网可以任意分类，所以互联网的创建者选择让网络包含了多个 不同的类别。需要注意的时是，对于子网掩码计算来说，这并不是重要的事 情;它仅仅和互联网是怎样“规划”的有关。互联网可以分为A、B、C、D和E 五个不同的类别。A类使用了所有互联网地址的一半，B类则使用了剩余部 分的一半，C类使用的是剩余部分的一半的一半，至于D类(群体广播)则在此 基础上又使用了剩下的一半，剩下的所有部分

15、就是属于E类使用的了。有学 生告诉我，他们曾经花费整星期的时间去记忆这个分类，直到看到如图H所 示的简单表格才真正掌握了。但实际上你根本没有必要记住什么，只要知道 使用可用的一半就可以了。需要记住的关键一点是，所有的子网都是以双数开始以单数结束的。请 注意，0.0.0.0/8(0.0.0.0 至！J 0.255.255.255)是禁止使用的保留地址，到127.255.255.255)是作为默认的回送地址使用。所有A类网络地址的第一个8位字节都在1到126的范围中，因为。和 127属于保留数字。A类子网的长度为24位，也就是说子网掩码只有8位 长。举例来说，通用电气公司拥有300.0/8段的网络

16、地址，这是非常幸运的 事情，意味着在主机数量到达一千六百八十万台前，它都不必分割自己的网 络。美国陆军拥有段的网络地址。第三级通讯拥有800.0/8段的网 络地址。国际商业机器公司拥有段的网络地址。美国电话电报公司 拥有段的网络地址。施乐公司拥有1300.0/8段的网络地址。惠普 公司拥有段和段的网络地址。苹果公司拥有段的网络地址。所有B类网络地址的第一个8位字节都在128到191的范围中。B类子 网的长度为16位，也就是说子网掩码也有16位长。举例来说，博尔特贝拉 尼克纽曼通信公司拥有段的网络地址,可以提供从到 的网络地址。卡内基梅隆大学拥有段的网络地 址。所有C类网络地址的第一个8位字节都

17、在192到223的范围中。C类子 网的长度为8位，也就是说子网掩码有24位长。需要注意的是，美洲互联网 号码注册管理机构ARIN(该组织负责分配互联网上的网络地址)只对个别公司以及确实需要1024个公共网络地址的用户出售四段C类网络地址段。如果你 需要运行边界网关协议以便对多家互联网服务提供商的服务进行冗余操作的 话，就必须拥有属于自己的网络地址段。你还应该了解到，现在已经不是原 始网络时代了，那时间获得包含1680万台主机的A类网络地址是一件很轻松 的事情。而现在你必须为/22的子网掩码，或者说255.255.252.0,包含1024 台主机的网络地址付年费。在实际操作中，子网分类的概念是有

18、可能给网络带来破坏的。我就见到 过这样的案例，由于人们忘记关闭旧式思科路由器上的设置，而大型广域网 配置为动态路由时，大型子网的线路受到新加入连接的攻击，导致线路被劫 持。发生这种情况的原因是思科路由器假定子网掩码必须是/8、/16或者/24 的全部，即使你设定的是介于两者之间也是不可行的。不过，在所有新版本 的思科网际操作系统中，都已经取消了对子网掩码参数的默认限制。这项操 作是由默认的“IP Classless”命令完成的。公共和专用的网络IP地址除了保留的网络IP地址(0.000/8和127.0.0.0/8)外,还有其他的一些网 络地址不能在公共互联网中使用。这些专用子网包括了专用网络地

19、址，通常 是用来在防火墙内部或路由器中执行NAT(网络地址转换)操作的。网络地址 转换操作对于专用网络来说是必须的，因为专用网络地址是不能直接连接到 公共互联网上的，所以必须首先转换为公共网络地址，才能连接到互联网 上。专用网络地址不属于任何人，因为所有人都可以使用它，也就意味着没 有人真正的拥有它;所以对于公共互联网上的专用网络地址来说，它没有真正 的实际位置。专用网络地址通常在大多数局域网和广域网环境中使用，除非 你非常幸运，拥有A类或至少一段的B类地址，这种情况下，你才可能有足 够的网络地址分配给所有的外部和内部主机。下面的网络地址段就是分配给专用网络地址使用的。1 10.0.0.0/8

20、 (10.0.0.0 至IJ 10.255.255.255)1 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 到 172.31.255.255)1 192.168.0.0/16 (192.168.0.0 至lj 192.168.255.255)1 169.254.0.0/16 (169.254.0.0 到 169.254.255.255)*这里需要注意的是169.25400/16这个专用网络地址段，它是在动态主 机分配协议服务器不可用的时间，用于网络地址随机自助分配的。在通常情况下，10.000/8是用于较大的网络，因为在这个网络地址段中 包含了 1680万个网络地址。你可以根据每个子网

21、的地理位置将它划分为不同 的子网，接着再细分为更小的子网。规模较小的公司通常使用的网络地址段，在这个基础上划分为更小的子网，尽管如果愿意的话，它们 也可以选择使用网络地址段。家庭网络通常使用192.16800/16的 子网，选择/24的子网掩码。通过专用网络地址和网络地址转换的使用，达到了允许一个单一公共网 络地址来代表成千上万专用网络地址的目的，因此，在可预见的未来中， IPv4还是保证可以正常运行的，它的使用时间获得了有效的延长。按照目前 的使用情况，IPv4在今后的17年中还可以提供足够的网络地址。在下一个版本的互联网协议，也就是IPv6中，网络地址的长度将增加为128 位，这个也就意味着有它会比IPv4多出79千兆兆倍的网络地址。即使为地 球上的全部43亿人口每人分配43亿个网络地址，你还可以剩下1800兆的网 络地址。